装配式钢结构住宅发展现状及发展趋势

我国《国民经济与社会发展第十四个五年规划及2035年远景目标纲要》提出要发展装配式建筑和钢结构住宅，国家住房和城乡建设部明确推广装配式钢结构住宅，提升钢结构住宅在未来住宅中的比例。装配式钢结构住宅具有环保节能、绿色循环利用、抗风抗震性能优良、轻质高强度、建造速度快等优点，符合国家发展绿色经济和循环经济的需要。经济发达国家如美国、日本等国，装配式钢结构住宅经过多年的发展，得到了广泛推广。

一、装配式钢结构住宅发展情况

尽管近年来我国社会各界都在不断努力推进装配式钢结构住宅发展，但由于我国装配式钢结构住宅起步较晚，装配式钢结构住宅发展还有很大的提升空间，为加速我国装配式钢结构住宅发展速度，借鉴发达国家装配式钢结构住宅发展情况，具有重要的参考价值。

1.国外装配式钢结构住宅发展情况

美国钢结构住宅产业链完整，市场相对完善，美国钢结构住宅主要包括轻钢结构、钢框架结构、钢框架和支撑结构及钢框混合结构等，装配工序科学合理，建造效率高，钢结构配件通用性和互换性强，设计施工注重“以人为本”，钢结构住宅舒适度较高，同时注重低碳节能绿色环保。美国政府早在上世纪40年代后期，就开始引导建造装配式住宅，并在上世纪60年代，鼓励装配式住宅使用如钢、铝、木等轻质高强材料，并向集成化、标准化和规模化发展。2000年，美国政府明确装配式钢结构住宅绿色可持续发展标准，引导装配式钢结构住宅向绿色方向转型升级，并在贷款和税收方面提供优惠。

日本钢结构住宅经过不断发展完善，形成了较为规范的建筑体系。日本钢结构住宅大规模建设开始于二战后的20世纪50年代，之后得到迅速发展。1981年日本颁发了《新耐震设计法》，在2001年和2007年分别修订了《建设基准法》，不断提高建筑抗震标准。90年代阪神大地震后，日本政府提出“零死亡”计划，抗震较好的轻质材料和钢结构材料得到了广泛应用。为提升钢结构住宅建筑质量和施工效率，日本政府和行业组织联合推动制订钢结构住宅标准，制订了一系列钢结构住宅配件标准化、通用化和系列化的规范要求和检验、认证体系。日本钢结构住宅主要由大型企业建造，这些大型企业在实践中不断形成建筑新技术、新材料、新工艺等方面的自主知识产权，为推进建筑住宅的转型升级提供智力支持。

2.我国装配式钢结构住宅发展现状

我国钢结构住宅发展历史并不短，但推广和发展较为缓慢。我国最早的钢结构住宅是1994年上海北蔡的八层钢结构住宅，2011年，住建部组织申报绿色建筑和低能耗建筑“双百”示范科学技术计划，2013年，出台《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》，规划明确“加快形成预制装配式混凝土、钢结构等工业化建筑体系”，以适应绿色经济发展要求。2019年，住建部提出推广钢结构装配式住宅建设，同意在河南省、湖南省、山东省、浙江省、江西省等省份开展钢结构住宅试点工作，同时认定30个城市和195家企业为装配式建筑示范城市和产业基地，作为试点市（区）的示范工程。

二、装配式钢结构住宅优劣势分析

采用SWOT分析法，分析装配式钢结构住宅内部优势和劣势，面临的外部发展机遇与挑战，通过分析，为我国装配式钢结构住宅发展提供有效策略。

1.内部优势

一是装配式钢结构住宅具有减污节能协同增效的优势。减少污染方面，装配式钢结构和配品配件可以在工厂预制后，到工地现场安装，能大幅减少建筑垃圾、减少施工作业产生的噪音和现场扬尘等环境污染；节能方面，钢结构建筑能耗比混凝土建筑能耗更低，同时钢结构易于加固、改建、拆迁，可以回收再利用，通过循环利用节约大量资源，也能转化成钢材战略储备；协同增效方面，钢结构件工业化生产程度高、智能制造使钢结构标准化、程控化、自动化成为可能，从而加快施工进度，缩短建造工期，提高生产效率。

二是钢框架结构具有优越的建筑性能。钢结构住宅具有较强延展性、抗风性和抗震性，抵抗台风能力较高，同时适应底层、多层和高层建筑抗震体系，如美国、日本的钢框架结构在美国1994年北岭地震、日本1995年兵库县南部地震中，经受了大震考验，因为钢框架和钢构件的抗震性能的设计和安装可控，可以根据地震级数对钢构件按照标准规范进行设计，并进行专业实验，确保达到抗震等级要求，从而减轻地震危害。

三是提高空间利用率。钢结构住宅可做成大开间结构，和钢筋混凝土结构相比，可以提高6%～8%的使用面积，在同样面积情况下，钢结构占地面积相对较小，我国人多地少，土地资源较为紧缺，在大城市，特别是人口密集城市，钢结构住宅能减少占地面积，少占的土地面积可以用于绿化或建小区公共休闲娱乐场所，从而改善居住环境，建设“美丽家园”。

首先是技术方面的制约。我国装配式钢结构住宅起步较晚，技术上不成熟，钢结构导热系数大，建筑热桥等问题较为突出。钢结构高温下受热变软，不耐火，装配式钢结构外墙板的高度装配化及优异的保温和耐火性能都需要进一步突破，同时，装配式钢结构住宅建筑防水、节能、耐腐蚀、防渗透、隔音、墙板开裂等问题都需要进一步研究。

其次是目前造价成本偏高。目前装配式钢结构住宅造价略高于混凝土结构造价，每平方米造价成本大约高200-500元，钢结构住宅价格合适的外墙板保温、耐火、隔热等关键指标很难达到国标要求，能达到国家标准的外墙板造价过高，阻碍了钢结构住宅的进一步推广使用。

3.外部机遇

一是国家政策的大力支持。政策层面上，国家大力支持装配式钢结构建筑的发展，“十四五”规划明确提出“发展智能建造，推广装配式建筑和钢结构住宅”，部署试点钢结构装配式住宅建设。梳理钢结构建筑技术体系并加大推广应用宣传，组织开展装配式建筑示范项目评选，建立健全装配式建筑工程质量安全监管新模式，助力钢结构建筑的推广应用。在国家政策引领下，钢结构住宅将迎来较好的发展机遇。

二是钢结构住宅应用前景广阔。发达国家钢结构建筑占总建筑量的比例在40%以上，我国钢结构建筑占比只有5%-7%，钢结构住宅占比仅1%左右，钢结构建筑还有巨大的市场发展空间。钢结构住宅广阔的应用前景吸引了钢铁企业、钢结构企业、房地产公司等上下游企业对钢结构建筑市场的关注。2011年，宝钢集团牵头建立装配式民用钢结构建筑产业技术创新战略联盟，涵盖技术、研发、施工、装配式预制件生产、房地产开发全产业链，通过构建钢结构住宅全产业链，突破装配式钢结构民用建筑产业共性和关键性技术瓶颈，加快钢材和钢结构产品在建筑领域的开拓和拓展应用。

三是我国具有大力发展钢结构住宅的产业基础。我国是钢产量第一大国，2021年粗钢产量为10.33亿吨，占世界钢产量50%以上。钢铁行业的快速发展、钢铁企业产业化技术和钢铁企业训练有素的工人队伍，为钢结构行业发展打下了坚实的基础。2022年初，工信部、发改委、生态环境部三部委联合印发《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》，将“推动绿色低碳建筑，开展钢结构住宅和农房建设试点，优化钢结构建筑标准体系，建立健全钢铁绿色设计产品评价体系，引导下游产业用钢升级”做为重要工作任务之一，推进钢结构在住宅中的应用。

四是我国钢结构市场规模和技术水平达到了国际领先水平。中国钢结构协会统计数据显示，“十三五”期间，钢结构产量从5100万吨增至8900万吨，预测2021年全国钢结构加工量在9700万吨左右，同比增长约为8.9%，约占粗钢产量比例为9.4%。据中国钢结构协会预计，到2025年底，全国钢结构用量目标达到1.4亿吨左右，占全国粗钢产量比例15%以上；到2035年，我国钢结构产量达到每年2亿吨以上，占粗钢产量比例25%以上。钢结构公司遍布全国各省份和直辖市，产业规模位居世界前列；在武汉疫情期间，采用装配式钢结构箱式房施工的“火神山、雷神山”两所定点医院，在短短的十余天内就顺利完工，说明了我国钢结构技术水平已经进入世界先进行列。

4.外部威胁

一是市场对钢结构住宅的接受度和居民对钢结构住宅的认知度有待提高。一方面，我国钢结构住宅还处于试点示范阶段，距离大规模市场应用推广还有段距离，市场对钢结构的接受程度还有待时间的检验；另一方面，居民对钢结构住宅接受程度较低，我国住宅结构目前以钢筋混凝土为主，住户对钢结构住宅认识不足。对河南农村居民调研结果显示，农宅住户对装配式钢结构住宅的质量安全存在认知障碍，农民居民对钢结构住宅接受度不高。

二是“z时代”年轻人对住宅要求高。“z时代”年轻人是指95年之后出生的新一代人群，这个群体是购买住房的主要人群，和老一辈对住房要求不同，年轻一代对住房性能、质量、环保、居住环境、区位优势和小区邻居都有更高要求，而70后和80后有住房的人群，对住宅需求是置换更舒适、环保、美观的住宅。因此，钢结构住宅要能满足美观、耐用、居住舒适、安全、绿色健康等品质要求，才能得到市场的青睐。

三是上下游全产业链协调不足。钢铁企业、房地产企业、钢结构企业、原材料企业相互之间协调合作不足，短期内难以在设计、研发、制造加工、装配施工等方面形成高度契合的关系。尽管在政府大力倡导建设钢结构住宅的推动下，涌现出了一大批设计并建造装配式钢结构住宅的钢结构建筑公司，如远大集团、中建集团等，但整体而言，这些公司规模仍较小，市场目前还没有形成具备整合上下游产业链的钢结构龙头企业，大规模的市场体系还需要进一步完善。

三、装配式钢结构住宅发展趋势

1.装配式钢结构住宅推广应用将成为未来趋势

在“碳达峰、碳中和”双碳背景下，高耗能、高污染的传统混凝土住宅将被绿色环保节能的钢结构住宅替代，生态环境可持续发展的要求将使被誉“绿色建筑”的装配式钢结构住宅得到快速发展，装配式钢结构住宅重要性将日益凸显、市场占有率也将稳步提升，装配式钢结构住宅的工业化生产、全生命周期碳排放、钢结构住宅循环经济研究将成为未来发展的重要趋势。

2.特种钢材研究和技术攻关将成为趋势

耐火和耐腐蚀的特种钢材在钢结构住宅的应用，能极大提升住宅防火防腐蚀能力以及极端环境下抗高温的能力，但目前，特种钢材价格较高，得不到推广应用。因此，加强对钢结构保温隔热、耐火阻燃、防水腐蚀和抗风抗震的研究和技术攻关，攻克施工和墙板配套技术，研发价格相对合理、质量过硬的特种钢材，开发集设计、生产、安装、装修一体化，舒适、环保、保温隔热和外立面美观的钢结构住宅，满足居民对改善性住房的要求是未来主要发展方向。

3.智能化、数字化、平台化赋能装配式钢结构住宅智能建造

智能化、数字化、网络化、平台化等新一代技术在装配式钢结构住宅全生命周期中发挥着重要作用，如深圳市开展建筑人工智能审图，极大提升了审查质量。工业机器人、智能装配等人工智能和大数据等技术在建筑中的应用，能减少大量建筑施工人员，提升企业现代化水平，如BIM技术在装配式钢结构住宅中的全生命周期应用，极大提升了建筑管理信息化水平。以钢结构为主体的智能化、数字化、平台化等技术，将为建筑行业提供新的发展动能。

4.重构钢铁，钢结构、房地产业行业全产业链体系

装配式钢结构住宅上下游企业协调互动，构建统一市场、消除内部壁垒，实现钢结构住宅产品定制化，生产工业化，形成建筑产业链全新模式，实现整体效益最大化。目前，我国钢结构企业产业集中度还不高，在政府引导下，实力雄厚的钢结构企业将会进入装配式住宅市场，整合上下游产业链，形成具有技术研发优势、规模生产优势、自主创新优势、资金优势和品牌优势的龙头企业，推动钢结构住宅的技术升级和高质量发展。

综上所述，装配式钢结构住宅以其环保节能、绿色循环利用、抗风抗震性能优良、轻质高强度、建造速度快等优点，未来将得到广泛推广和应用。在推广和应用过程中，装配式钢结构住宅将持续创新发展，新工艺、新技术、新材料、人工智能、数字化技术等将被不断地应用到工程建设中。政府部门、行业协会和企业高度重视钢结构住宅的发展和推广应用，因此要不断完善相关设计、生产规范和标准要求，加强对钢结构住宅优势的宣传和人才的培养，引导住宅模式的变革。上下游企业更要协调合作，重构全产业链体系，推动钢结构住宅发展，满足社会绿色低碳经济发展的需要。

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